Question

（2011?許昌模擬）已知物質(zhì)M由屬于同一周期的X．Y兩種短周期元素組成，X原子的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的一半，Y元素最高正價(jià)與它的負(fù)價(jià)代數(shù)和為6．M與其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下（部分產(chǎn)物已略去）：
（1）已知元素Z與Y是最外層電子數(shù)相同的短周期元素，那么Z與Y分別與氫形成的氫化物中沸點(diǎn)較高的是

HF

（填化學(xué)式），原因是

F元素電負(fù)性很強(qiáng)，HF分子之間可以形成氫鍵

；
（2）若A是一種常見的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，則E溶液與F溶液反應(yīng)的離子方程式是：

SiO₃^2-+2H⁺+2H₂O=H₄SiO₄↓或SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓

；
（3）若A是與X、Y同周期元素的一種常見金屬單質(zhì)，且A與B溶液能夠反應(yīng)，則其化學(xué)方程式是：

2NaOH+2H₂O+2Al=2NaAlO₂+3H₂↑

；
（4）若A是一種常見的化肥，式量為79，且E與F生成G時(shí)有白煙產(chǎn)生，則A的化學(xué)式

NH₄HCO₃

，G的電子式是：

；
（5）若A是一種溶液，只可能含有H⁺．NH₄⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-中的某些離子，當(dāng)向該溶液中加入B溶液時(shí)發(fā)現(xiàn)生成沉淀的物質(zhì)的量隨B溶液的體積變化如圖所示，由此可知，該溶液中肯定含有的離子是

H⁺、NH⁴⁺、Al³⁺、SO₄^2-

（微粒次序按摩爾質(zhì)量從小到大，下同），物質(zhì)的量濃度之比為

2：3：1：4

．

Answer 1

分析：同一周期的X、Y兩種短周期元素，X原子的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的一半，X原子最外層有1個(gè)電子，則X處于第ⅠA族，Y元素最高正價(jià)與它的負(fù)價(jià)代數(shù)和為6，則Y處于第ⅦA族，由于物質(zhì)M由屬于同一周期的X、Y兩種短周期元素組成，電解M溶液生成三種物質(zhì)，則電解類型為電解水和電解質(zhì)性，所以X為鈉元素，Y為氯元素．電解氯化鈉溶液生成氫氣、氯氣、氫氧化鈉．

解答：解：同一周期的X、Y兩種短周期元素，X原子的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的一半，X原子最外層有1個(gè)電子，則X處于第ⅠA族，Y元素最高正價(jià)與它的負(fù)價(jià)代數(shù)和為6，則Y處于第ⅦA族，由于物質(zhì)M由屬于同一周期的X、Y兩種短周期元素組成，電解M溶液生成三種物質(zhì)，則電解類型為電解水和電解質(zhì)性，所以X為鈉元素，Y為氯元素．電解氯化鈉溶液生成氫氣、氯氣、氫氧化鈉．
（1）Y為氯元素，元素Z與Y是最外層電子數(shù)相同的短周期元素，則Z為氟元素，Z與Y的氫化物分別為HF、HCl，F(xiàn)元素電負(fù)性很強(qiáng)，HF分子之間可以形成氫鍵，所以沸點(diǎn)HF＞HCl．
故答案為：HF；F元素電負(fù)性很強(qiáng)，HF分子之間可以形成氫鍵．
（2）若A是一種常見的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，則A為SiO₂，A、B形成E溶液，C、D形成F溶液，則B為氫氧化鈉，E為Na₂SiO₃溶液，F(xiàn)為HCl溶液，硅酸鈉與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為SiO₃^2-+2H⁺+2H₂O=H₄SiO₄↓或SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓．
故答案為：SiO₃^2-+2H⁺+2H₂O=H₄SiO₄↓或SiO₃^2-+2H⁺=H₂SiO₃↓．
（3）X為鈉元素，Y為氯元素，B為氫氧化鈉，若A是與X、Y同周期元素的一種常見金屬單質(zhì)，且A與B溶液能夠反應(yīng)，則A為Al，鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，化學(xué)方程式是2NaOH+2H₂O+2Al=2NaAlO₂+3H₂↑．
故答案為：2NaOH+2H₂O+2Al=2NaAlO₂+3H₂↑．
（4）若A是一種常見的化肥，式量為79，且E與F生成G時(shí)有白煙產(chǎn)生，則E為NH₃，F(xiàn)為HCl，所以A為NH₄HCO₃、
G為NH₄Cl，NH₄Cl是由銨根離子與氯離子形成的離子化合物，電子式為．
故答案為：NH₄HCO₃；．
（5）若A是一種溶液，只可能含有H⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、CO₃^2-、SO₄^2-中的某些離子，B為氫氧化鈉，當(dāng)向A溶液中加入氫氧化鈉溶液時(shí)，由圖可知生成沉淀的物質(zhì)的量隨B溶液的體積變化為：一階段開始不產(chǎn)生沉淀，第二階段沉淀量增大，第三階段一定程度后，再加一定量的氫氧化鈉沉淀量不變，第四階段當(dāng)氫氧化鈉加到一定程度后沉淀減小，沉淀最后完全溶解．由于沉淀最后完全溶解所以溶液中含有Al³⁺，不含Mg²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-，由于開始不產(chǎn)生沉淀，然后沉淀量增大，一定程度后，再加一定量的氫氧化鈉沉淀量不變，所以溶液中還含有H⁺、NH₄⁺，溶液呈電中性，所以含有SO₄^2-．由第一階段、第二階段、第三階段反應(yīng)分別為H⁺+OH^-=H₂O、Al³⁺+2OH^-=Al（OH）₃↓、OH^-+NH₄⁺=NH₃?H₂O+H₂O，結(jié)合圖象可知三反應(yīng)中消耗的氫氧化鈉的物質(zhì)的量之比為2：3：3，H⁺、Al³⁺、NH⁴⁺的物質(zhì)的量之比為2：1：3，令H⁺、Al³⁺、NH⁴⁺的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、3mol，由于溶液呈電中性，所以硫酸根的物質(zhì)的量為

1

2

×（2mol×1+1mol×3+3mol×1）=4mol．所以溶液中H⁺、NH⁴⁺、Al³⁺、SO₄^2-離子的物質(zhì)的量濃度之比為2：3：1：4．
故答案為：H⁺、NH⁴⁺、Al³⁺、SO₄^2-；2：3：1：4．

點(diǎn)評(píng)：以元素化合物推斷為載體，考查結(jié)構(gòu)與位置關(guān)系、元素化合物知識(shí)、電解原理、化學(xué)用語(yǔ)、離子濃度比較、圖象分析等，根據(jù)題目中信息推斷元素及相應(yīng)化合物是關(guān)鍵，是對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用與能力考查，難度中等．